[发明专利]一种基于面积特征算子的猪的呼吸频率检测方法

权利要求书

1.一种基于面积特征算子的猪的呼吸频率检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）使用相机拍摄猪的视频；

（2）在计算机软件平台上进行视频分帧处理，将视频图像转换成图片；

（3）对图片进行预处理和优化，将图片中猪的前景轮廓提取出来；

（4）构建、提取及测量猪的脊腹区域面积特征算子；

（5）利用小波分析对猪的呼吸信号进行优化处理和峰值点检测，得到猪的呼吸频次N；

（6）计算猪的呼吸频率。

2.根据权利要求1所述的一种基于面积特征算子的猪的呼吸频率检测方法，其特征是，所述步骤（3）中的图片预处理和优化，包括如下步骤：

A.对图片进行色度优化，提高整张图像的对比度；

B.对图片进行阈值分割，初步提取出猪的轮廓；

C.对图片采用边界跟踪算法，过滤掉部分离散点，进一步提取猪的轮廓；

D.对图片采用Roberts算子，精确提取猪的轮廓；

E.对图片进行反色变换和开闭运算，去除小颗粒噪声，填充目标内部细小空洞，得到完整、清晰的猪的轮廓。

3.根据权利要求1所述的一种基于面积特征算子的猪的呼吸频率检测方法，其特征是，所述步骤（4）中的构建、提取及测量猪的脊腹区域面积特征算子，包括如下步骤：

A.求取目标图像质心，计算公式为：和其中n为猪的轮廓线上所有像素点的个数；（x_i,y_i)是轮廓线上像素点的坐标；

B.提取并计算过质心的连接线，计算公式为：L=abs(y_C1-y_C2)，L为所需的过质心的连接线长度，交猪的脊背于点C1，交腹部为点C2，其中y_c1，y_c2分别为C1，C2两像素点在图像中的纵轴上的相对坐标，abs（）为取绝对值运算符；

C.计算面积区域的宽度，计算公式为：W=L×λ，W为宽度，L为所需的过质心的连接线长度，λ为调节常数；

D.提取面积特征算子，计算公式为S为构建的面积特征算子，W为面积特征算子的宽度，Li为宽度W内i点的猪脊部轮廓线上的截距长度，L为i等于零时的过质心的截距长，即L_i=0=L。

4.根据权利要求1所述的一种基于面积特征算子的猪的呼吸频率检测方法，其特征是，所述步骤（5）中的利用小波分析对猪的呼吸信号进行优化处理和峰值点检测,包括如下步骤：

A.对每一帧图片提取一个面积特征算子，进行归一化处理，以处理值为纵坐标，图像对应的帧数为横坐标，构建一个二维坐标曲线；

B.采用DB3小波对猪的呼吸信号进行离散小波变换，做2层小波分解；

C.选用全局阈值进行信号增强处理，消除信号毛刺；

D.对呼吸信号进行波峰检测，得到猪呼吸的频次N。

5.根据权利要求1所述的一种基于面积特征算子的猪的呼吸频率检测方法，其特征是，所述步骤（6）中的猪的呼吸频率计算，计算公式为：F为每分钟呼吸频率，N为检测得到的呼吸频次，t为耗时。